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應用方案
APLICATIONS
M5563 DIP-8封裝開關電源應用說明
發表于:2018-06-29

茂捷M5563是一個高度集成的PWM控制器IC,針對離線反激變換器做了優化,用于30W以下。擴展的Burst模式控制大大降低了待機功耗,有助于設計容易地滿足國際節能的要求。

?啟動電流和啟動控制

茂捷M5563設計的啟動電流很低,VDD被充電到UVLO閾值水平,芯片迅速啟動。因此大啟動電阻值能用于減少功率損耗,但為應用提供了可靠的啟動。對于通用輸入范圍設計的AC/DC適配器,2MΩ,1/8W啟動電阻與VDD電容可以提供一個快速啟動和低功耗的解決方案。

?工作電流

茂捷M5563的工作電流低于1.4mA,低工作電流與擴展的Burst模式控制功能實現了高效率。

?改善EMI的頻率抖動

M5563采用了頻率波動/抖動(開關頻率調制),振蕩頻率隨機調制使音能量發散,發散頻譜最小化了EMI傳導,因而降低了系統設計挑戰。

?擴展Burst模式工作

在空載或輕載條件下,開關模式電源中的大部分功耗是MOSFET晶體管的開關損耗、變壓器的鐵心損耗和緩沖電路的損耗。功率損耗的大小正比于固定的時間內開關事件的數量。降低開關次數能減少功率損耗,從而節約了能源。

M5563茂捷根據負載條件自動調節開關模式。從空載到光/中等負載條件下,FB輸入低于Burst模式的閾值,芯片進入Burst模式控制。只有當VDD電壓下降到低于預定水平和FB輸入為開時,柵極驅動才輸出。否則,柵極驅動器處于關閉狀態,以最大程度地最小化開關損耗和待機功耗。頻率控制也消除了任何條件下的音頻噪聲。

?振蕩器工作

連接RI和GND之間的電阻設置恒流源為內部電容充電/放電,這就確定了PWM振蕩頻率。在額定負載和工作環境下,RI和開關頻率之間的關系按如下方程,其中RI單位為kΩ。

?電流檢測和前沿消除

在茂捷M5563電流模式PWM控制,提供逐周期電流限制。開關電流由Sense腳內一個電阻檢測。內部的前沿消隱電路由于緩沖二極管的反向恢復,在初始MOSFET的通狀態砍下了檢測的電壓尖峰,使此腳 不再需要外部RC濾波。在消隱周期,電流限制比較器被禁用,因此無法關閉外部MOSFET。PWM占空比是由電流檢測輸入電壓和FB輸入電壓來確定。

?內部同步斜率補償

內置斜率補償電路為生成PWM,在電流檢測輸入電壓增加了斜率電壓,這在CCM時大大提高了閉環穩定性,防止次諧波振蕩,從而降低輸出紋波電壓。

?柵極驅動

茂捷M5563的柵極連接到電源開關控制的外部MOSFET的柵極。柵極驅動強度太弱,導致更高的傳導和開關損耗,太強則影響EMI。一個很好的平衡是通過有合適的輸出強度和死區時間控制的內置的圖騰柱柵極設計來實現,這一專用控制方案更容易實現低空載損耗和良好的電磁系統的設計。MOSFET柵極加了內部18V鉗位,保護高于預期的VDD輸入

?保護控制

豐富的保護功能,包括逐周期電流限制(OCP),過載保護(OLP)和過壓鉗位,VDD欠壓鎖定(UVLO),實現了優異的電源系統可靠性。

茂捷專有技術,OCP閾值跟蹤PWM占空比,和由線性電壓補償,實現超出推薦參考設計的通用輸入電壓范圍外的恒定的輸出功率限值。

在過載條件下當FB輸入電壓超過高于TD_PL的功率限定閾值時,控制電路關閉輸出功率MOSFET,VDD電壓低于UVLO限值時,芯片重啟。

VDD電壓由變壓器輔助繞組的輸出提供,高于閾值將被鎖定。當VDD低于UVLO限值時,功率MOSFET被關閉,之后芯片進入電源啟動程序。

M5563腳位.jpg



位號名稱功能
1GATE功率   MOSFET驅動輸出
2VDD芯片供電
3、6NCNC/閑置腳位
4SENSE從輔助繞組連接電阻可以調節   OVP 觸發電壓,檢測變壓器磁芯
    去磁狀況。
5RI電流信號檢測端
7FB反饋信號輸入,芯片的   PWM 占空比變化由該引腳的電壓電平信
    號和 SEN 引腳的電流信號決定
8GND

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